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 一种改进型3D激光扫描成像系统

 
【申请公布号:CN111912355A;申请权利人:六度人和(天津)科技有限公司;发明设计人:白朝峰;】
 
摘要:
 
本发明涉及激光测量技术领域,具体公开了一种改进型3D激光扫描成像系统,包括外框及与外框连接的拉杆,所述外框上设置有伺服电机、同步带座、直线滑轨、滑块、扫描仪及扫描仪框架,所述伺服电机通过同步带与所述同步带座连接,所述滑块安装于所述直线滑轨上,所述扫描仪框架及滑块均与同步带座连接,所述扫描仪安装于所述扫描仪框架上。本发明结构简单、运动灵活,能够有效保证扫描成像精度,满足生产需求。 
 
主权项:
 
1.一种改进型3D激光扫描成像系统,包括外框及与外框连接的拉杆,其特征在于:所述外框上设置有伺服电机、同步带座、直线滑轨、滑块、扫描仪及扫描仪框架,所述伺服电机通过同步带与所述同步带座连接,所述滑块安装于所述直线滑轨上,所述扫描仪框架及滑块均与同步带座连接,所述扫描仪安装于所述扫描仪框架上。 
 
要求:
 
1.一种改进型3D激光扫描成像系统,包括外框及与外框连接的拉杆,其特征在于:所述外框上设置有伺服电机、同步带座、直线滑轨、滑块、扫描仪及扫描仪框架,所述伺服电机通过同步带与所述同步带座连接,所述滑块安装于所述直线滑轨上,所述扫描仪框架及滑块均与同步带座连接,所述扫描仪安装于所述扫描仪框架上。
 
2.根据权利要求1所述的改进型3D激光扫描成像系统,其特征在于:所述直线滑轨的中部设置有丝杠跨度板,所述直线滑轨的左端连接所述伺服电机,所述直线滑轨的右端设置有丝杠堵头。
 
3.根据权利要求1所述的改进型3D激光扫描成像系统,其特征在于:所述拉杆的一端连接所述外框,所述拉杆的另一端连接有丝杠端座支撑架,所述丝杠端座支撑架上设置有丝杠稳定托盘及丝杠吊挂装配件。
 
4.根据权利要求1所述的改进型3D激光扫描成像系统,其特征在于:还包括丝杠,所述外框上设置有丝杠端座、丝杠联轴器支座、丝杠张紧座及丝杠护罩压板,所述丝杠端座、丝杠联轴器支座、丝杠张紧座及丝杠护罩压板均与所述丝杠紧固连接。
 
5.根据权利要求4所述的改进型3D激光扫描成像系统,其特征在于:所述丝杠的外侧套设有丝杠护罩,所述丝杠的底部连接有丝杠拖链件,所述丝杠拖链件的前端连接有丝杠上架。
 
6.根据权利要求1所述的改进型3D激光扫描成像系统,其特征在于:所述外框上设置有电机轴承座及同步带压块,所述伺服电机通过电机轴与电机轴承座连接,所述同步带压块与所述同步带连接。
 
一种改进型3D激光扫描成像系统
技术领域
 
本发明涉及激光测量技术领域,特别涉及一种改进型3D激光扫描成像系统。
 
背景技术
 
目前的三维成像系统分为:双目三维、光栅结构光,激光三角成像;前2者在大景深测量时候,都会出现被测物体在偏离成像焦平面后,图像系统偏焦问题,引起测量精度明显下降,以及由于偏焦引起进入传感器单个像素颗粒光线亮度降低,从而导致系统动态范围显著降低。激光三角成像通过降维方式,把二维(x,y)图像焦平面转换为(x,z)的含有深度信息的图像,从而解决了大景深问题,但是由于缺失三维图像中的y信息,所有大家称之为2.5维图像。激光三角成像系统使用中,必须有相机和物体的相对位移才可以进行三维图像测量。工业车间与物流领域的大量产品都需要摆放和拣选。3D激光轮廓测量系统可提供产品的轮廓信息,以便生产管理系统对产品进行处理。目前类似结构是附加一个旋转动作后完成的3D动作,其普遍存在轮廓精度不高,扫描系统体积过大等问题,无法满足生产需求。
 
发明内容
 
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述3D激光轮廓测量系统存在轮廓精度不高,扫描系统体积过大等缺陷,提供一种改进型3D激光扫描成像系统,结构简单、运动灵活,能够有效保证扫描成像精度,满足生产需求。
 
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
 
一种改进型3D激光扫描成像系统,包括外框及与外框连接的拉杆,所述外框上设置有伺服电机、同步带座、直线滑轨、滑块、扫描仪及扫描仪框架,所述伺服电机通过同步带与所述同步带座连接,所述滑块安装于所述直线滑轨上,所述扫描仪框架及滑块均与同步带座连接,所述扫描仪安装于所述扫描仪框架上。
 
优选地,所述直线滑轨的中部设置有丝杠跨度板,所述直线滑轨的左端连接所述伺服电机,所述直线滑轨的右端设置有丝杠堵头。
 
优选地,所述拉杆的一端连接所述外框,所述拉杆的另一端连接有丝杠端座支撑架,所述丝杠端座支撑架上设置有丝杠稳定托盘及丝杠吊挂装配件。
 
优选地,所述改进型3D激光扫描成像系统还包括丝杠,所述外框上设置有丝杠端座、丝杠联轴器支座、丝杠张紧座及丝杠护罩压板,所述丝杠端座、丝杠联轴器支座、丝杠张紧座及丝杠护罩压板均与所述丝杠紧固连接。
 
优选地,所述丝杠的外侧套设有丝杠护罩,所述丝杠的底部连接有丝杠拖链件,所述丝杠拖链件的前端连接有丝杠上架。
 
优选地,所述外框上设置有电机轴承座及同步带压块,所述伺服电机通过电机轴与电机轴承座连接,所述同步带压块与所述同步带连接。
 
采用上述技术方案,本发明提供的一种改进型3D激光扫描成像系统,具有以下有益效果:该改进型3D激光扫描成像系统中的伺服电机通过同步带与同步带座连接,滑块安装于直线滑轨上,扫描仪框架及滑块均与同步带座连接,扫描仪安装于扫描仪框架上,该拉杆及外框实现固定和支撑,驱动电机用于提供动力,从而驱动同步带座及滑块运动,进而带动扫描仪运动,通过扫描仪对扫描对象的运动处理实现对空间的立体扫描和提取信息,通过滑块与直线滑轨的浮动配合,结构简单运动灵活又有效保证扫描精度,大大满足生产需求。
 
附图说明
 
一种改进型3D激光扫描成像系统
图1为本发明的立体图;
 
一种改进型3D激光扫描成像系统
图2为本发明的主视图;
 
一种改进型3D激光扫描成像系统
图3为本发明俯视图;
 
图中,1-外框、2-拉杆、3-伺服电机、4-直线滑轨、5-同步带、6-同步带座、7-扫描仪框架、8-扫描仪、9-滑块、10-丝杠稳定托盘、11-丝杠吊挂装配件、12-丝杠、13-丝杠端座、14-丝杠联轴器支座、15-丝杠张紧座、16-丝杠护罩压板、17-丝杠端座支撑架、18-丝杠护罩、19-丝杠拖链件、20-丝杠上架、21-丝杠跨度板、22-丝杠堵头、23-电机轴承座、24-同步带压块。
 
具体实施方式
 
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
 
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
 
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
 
如图1所示,在本发明的立体图中,该改进型3D激光扫描成像系统包括外框1及与外框1连接的拉杆2,该外框1上设置有伺服电机3、同步带座6、直线滑轨4、滑块9、扫描仪8及扫描仪框架7,该伺服电机3通过同步带5与该同步带座6连接,该滑块9安装于该直线滑轨4上,该扫描仪框架7及滑块9均与同步带座6连接,该扫描仪8安装于该扫描仪框架7上。可以理解的,本发明是将现有2D激光系统改造成3D激光系统的结构,针对生产实际需求而做的实时性和可靠性改进,其结构具体构架如下:外框1及拉杆实现固定和支撑,伺服电机3提供动力,直线滑轨提供运动轨迹,伺服电机3驱动同步带5和同步带座6从而带动扫描仪框架7、扫描仪8及滑块9(滑块9、扫描仪8及扫描仪框架7组成扫描成像的硬件结构)做直线运动,如此给2D扫描仪添加一个运动自由度(伺服电机3、直线滑轨4、同步带5及同步带座6组成运动系统),加之扫描仪8本身的动作即可形成3D概念的理论基础和运动构架,加之以后续软件对运动的处理就可以实现对空间的立体扫描和提取信息。
 
具体地,图2为本发明的主视图,结合图1、图2及图3可知,该直线滑轨4的中部设置有丝杠跨度板21,该直线滑轨4的左端连接该伺服电机3,该直线滑轨4的右端设置有丝杠堵头22;该拉杆2的一端连接该外框1,该拉杆2的另一端连接有丝杠端座支撑架17,该丝杠端座支撑架17上设置有丝杠稳定托盘10及丝杠吊挂装配件11;该改进型3D激光扫描成像系统还包括丝杠12,该外框1上设置有丝杠端座13、丝杠联轴器支座14、丝杠张紧座15及丝杠护罩压板16,该丝杠端座13、丝杠联轴器支座14、丝杠张紧座15及丝杠护罩压板16均与该丝杠12紧固连接;该丝杠12的外侧套设有丝杠护罩18,该丝杠12的底部连接有丝杠拖链件19,该丝杠拖链件19的前端连接有丝杠上架20;该外框1上设置有电机轴承座23及同步带压块24,该伺服电机3通过电机轴与电机轴承座23连接,该同步带压块24与该同步带5连接。可以理解的,该拉杆2的数量为4个,其呈矩形的四个顶点分布设置于外框2的上端,该丝杠端座支撑架的数量为4个,其呈矩形的四个顶点分布设置于外框2的底部,从而实现整个改进型3D激光扫描成像系统的固定和支撑,该丝杠稳定托盘10及丝杠吊挂装配件11的数量均为2个。
 
可以理解的,本发明设计合理,构造独特,采用自适应结构与滑块9采用浮动配合(直线滑轨4与滑块9的配合),结构简单运动灵活又有效保证精度。目前类似结构是附加一个旋转动作后完成的3D动作,本发明通过对2D扫描进行的改进,有效满足了生产需求。
 
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本发明原理和精神的情况下,对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,仍落入本发明的保护范围内。
 
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